Le concept de cet artiste illustre un système solaire qui est une version beaucoup plus jeune du nôtre. De nouvelles preuves provenant de météorites suggèrent que les premiers jours du soleil n'étaient pas aussi calmes qu'on le pensait auparavant. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Une nouvelle analyse de copeaux de céramique incrustés dans des météorites suggère que la formation de notre système solaire n'a pas été aussi calme et ordonnée que nous le pensions autrefois.
Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université de Chicago démontre que le bébé système solaire a probablement été témoin de variations de température et de conditions changeantes, ce qui contredit la théorie vieille de plusieurs décennies selon laquelle le système solaire s'était progressivement et régulièrement refroidi après la formation du Soleil.
Publié le 6 janvier dans Avancées scientifiques , l'étude trouve ses réponses dans les cadeaux de l'espace. Parce que les roches sur Terre sont constamment tirées sous les plaques tectoniques, fondu et reformé, ils n'offrent pas beaucoup de preuves de ce à quoi ressemblait notre système solaire il y a quatre milliards et demi d'années. Au lieu, les scientifiques se tournent vers les météorites.
"Ces météorites sont essentiellement des agrégats de poussière qui se trouvait dans la nébuleuse solaire lorsque les planètes se sont formées, " a déclaré Nicolas Dauphas, professeur au Département des sciences géophysiques de l'Université de Chicago et co-auteur de l'article. "Ils sont un instantané de ce qui se passait à une période donnée."
Un type particulier de météorite appelé chondrite carbonée est souvent parsemé de morceaux de céramique, comme des pépites de chocolat dans un cookie. Ces puces sont encore plus anciennes que leurs cookies; on pense qu'ils sont témoins des 100 premiers, 000 ans de notre système solaire.
Depuis des décennies, les scientifiques ont analysé des météorites pour essayer de comprendre les conditions du système solaire primitif, qui peut offrir des indices sur la façon dont les planètes se sont formées. (Une grande partie de ce travail de pionnier a été effectué à l'Université de Chicago tout au long du 20e siècle.) L'opinion dominante était que le soleil s'était refroidi doucement et régulièrement, et des objets tels que les copeaux de céramique ont été formés à partir de gaz solaire qui s'était tranquillement condensé.
Mais d'autres découvertes récentes ont amené les scientifiques à remettre en question ce point de vue, et la nouvelle technologie signifie que nous sommes maintenant capables d'études beaucoup plus rigoureuses. Armé de nouvelles techniques, L'étudiant diplômé UChicago, Justin Hu, a cherché à analyser la composition des copeaux de céramique avec une extrême précision.
Un exemple de météorite parsemée d'éclats de roche d'âges antérieurs. Crédit :Hu et al.
Hu et Dauphas voulaient mesurer les quantités de différents isotopes dans les puces, qui peut vous renseigner sur les conditions dans le gaz lors de la formation des copeaux. À l'aide d'équipements complexes dans le laboratoire Origins de Dauphas, y compris un système de purification breveté unique en son genre que l'équipe a développé, Hu a mesuré les isotopes de huit éléments différents à l'intérieur des puces.
"Ils n'avaient pas la signature que nous attendions, " dit Hu, qui est le premier auteur de l'étude. "Les résultats ont indiqué que les températures rencontrées par ces inclusions céramiques au fur et à mesure de leur formation auraient été supérieures à 1, 600 Kelvin—ou environ 2, 400 degrés Fahrenheit, sur des dizaines à des centaines d'années."
Cette image indique une jeune étoile qui flambait et fluctuait sur une longue période de temps, affectant tout ce qui l'entoure.
Les scientifiques avaient observé de telles éruptions extrêmes autour de jeunes étoiles dans d'autres systèmes solaires, mais ils ne savaient pas si cela s'était produit dans notre propre système.
"La compréhension de ces conditions est très importante car elle prépare le terrain pour la formation des planètes, " Dauphas a dit. " Ils peuvent vous parler des processus qui ont façonné la composition des planètes du système solaire, par exemple, pourquoi la Terre et Mars ont-elles des maquillages différents ?"
"Ce n'est pas la première preuve que les premiers stades de notre soleil ont été des années violentes, " a déclaré le professeur Andrew M. Davis, un autre co-auteur, "mais il y a une richesse à ces résultats qui nous permet d'en dire plus sur l'échelle de temps sur laquelle cela s'est produit - qui est beaucoup, plusieurs jours."
Davis faisait partie d'un groupe de scientifiques d'UCicago qui ont mené certaines des premières études de ce type sur des météorites similaires dans les années 1970. "Justin a maintenant prouvé que le processus principal était l'évaporation, pas de condensation, " a-t-il dit. " C'est très satisfaisant de voir nos idées d'il y a longtemps qui étaient partiellement justes, mais aussi de les voir se révéler fausses d'une manière vraiment élégante et quantitative."
